Nos idos do final da década de '50, início dos anos '60, a OTAN estava colocando novos bombardeiros a jato em sua linha de frente, todos apontados para as principais cidades e alvos militares da URSS. Os antiquados Sukhoi Su-9/11 e Yakovlev Yak-25 já não seriam páreos para interceptar essas aeronaves e um novo desenho precisava ser projetado.
O novo avião era baseado nos protótipos da T-5, T-49 que originariam T-58. Dotado de um par de motores Tumansky R-11 e equipado com um arranjo de superfícies de controle similar ao do MiG-21(asa em delta com leme e elevadores tradicionais), o novo Sukhoi Su-15 entrou em produção em 1962 e foi aperfeiçoado em 1969 com superfícies de controle corriginas, seguindo retorno dos pilotos da VVS e IA-PVO. Embora essas modificações tenham gerado 2 códigos diferentes na OTAN(Flagon-A e Flagon-D), os soviéticos mantiveram a nomenclatura Su-15 para as duas versões.
A versão inicial do Su-15(pré-1969) teve uma tiragem bem limitada, especialmente devido a conflitos internos com a Yakovlev OKB que requeria a linha de montagem de Novossibirsk para continuar produzindo o Yak-28P. Cada um desses Sukhois vinha com um radar RP-22 Oryol e podia ser armado com mísseis R-60 e R-8/K-8. Largando de bases ao redor da URSS, esses aviões deveriam lidar com os novos B-52 americanos, bem como os Valiants, Vulcans e Victors ingleses. Isso liberaria os MiG-25P para destruírem os B-58 Hustler e XB-70 Valkyrie.
